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Das Stammpatent Nr. 297. 832 betrifft eine Schaltstrecke für Starkstrom aus wenigstens einer supraleitfähi- gen, durch ihr Eigenmagnetfeld vom supraleitenden in den elektrisch normalleitenden Zustand schaltbaren Spu- le. Der Schaltvorgang beginnt bei einer solchen Schaltstrecke, wenn bei Strombelastung der Schaltstrecke eine bestimmte kritische magnetische Feldstärke und eine entsprechende Stromdichte erreicht werden. Der Supraleiter der Schaltstrecke kann bandförmig so angeordnet sein, dass das sich in der Spule ausbildende Eigenma- gnetfeld parallel zur Oberfläche des Bandes verläuft. Schaltungstechnische Massnahmen beim Einsatz derartiger
Schaltstrecken sind in"Eelektrotechnische Zeitschrift", Ausgabe A, Bd. 89 [1968], S. 335 bis 339, insbesondere S. 338, Bild 6 und S. 339 erläutert.
Schwierigkeiten beim Betrieb solcher Schaltstrecken sind vor allem dadurch bedingt, dass oft schon kleine Unterschiede in den Materialeigenschaften des Supraleiters und in der Ausbildung des magnetischen Feldes entlang dem bei hohen Spannungen viele Kilometer langen Schaltstreckensupraleiter den Übergang zunächst nur vereinzelter Stellen der Schaltstrecke vom supraleitenden in den normalleitenden
Zustand herbeiführen können. Und zwar werden zunächst diejenigen Stellen der Schaltstrecke normalleitend, deren kritisches Magnetfeld und kritische Stromdichte auf Grund der erwähnten Unterschiede in den Material- eigenschaften und der Ausbildung des magnetischen Feldes niedriger sind bzw. früher erreicht werden als die der andern Stellen der Schaltstrecke.
Diese vereinzelten, als erste in den normalleitenden Zustand übergehen- den Stellen können hiebei durchbrennen, was zur Zerstörung der gesamten Schaltstrecke führen kann. Dies ist besonders kritisch bei verhältnismässig langsamen Stromanstieg in der Schaltstrecke, beispielsweise bei weiter entfernten Kurzschlüssen bzw. bei geringerer Überlastung einzelner Netzteile.
Um eine einwandfreie Funktion der Schaltstrecke zu gewährleisten, ist im Stammpatent vorgeschlagen worden, in der Umgebung der Spule magnetische Abschirmungen aus supraleitfähigem Material derart vorzu- sehen, dass im supraleitenden Zustand der Abschirmungen die von der Spule bei Stromdurchfluss erzeugten ma- gnetischen Kraftlinien auf einen längeren Weg gezwungen sind als ohne Abschirmungen, so dass das Magnetfeld innerhalb der Spule kleiner ist als die niedrigste kritische magnetische Feldstärke an irgendeiner Stelle der
Spule. Wird in der Spule eine vorgegebene Stromstärke erreicht, bei welcher der Schaltvorgang ausgelöst wer- den soll, so wird infolge der mit dem Stromanstieg in der Spule verbundenen Erhöhung des Magnetfeldes die
Abschirmwirkung der Abschirmungen wenigstens teilweise zum Verschwinden gebracht.
Infolge der dabei auf- tretenden Verkürzungen der magnetischen Kraftlinien steigt das Magnetfeld innerhalb der Spule auf einen Wert oberhalb der höchsten kritischen magnetischen Feldstärke an irgendeiner Stelle der vom vorgegebenen Strom durchflossenen Spule an.
Da die Abschirmwirkung der supraleitenden Abschirmungen beim Überschreiten des kritischen Magnetfel- des der Abschirmungen sehr rasch verschwindet, durchläuft das Magnetfeld in der Spule auf Grund der Verkür- zung der magnetischen Kraftlinien praktisch sprungartig den kritischen Bereich, in welchem die kritischen Ma- gnetfeldstärken an den einzelnen Stellen der Spule streuen. Dadurch wird die gesamte Spule sehr schnell vom supraleitenden in den elektrisch normalleitenden Zustand übergeführt und ein Durchbrennen einzelner Stellen der Spule und die damit verbundene Zerstörung der Schaltstrecke verhindert.
Im Stammpatent sind verschiedene Beispiele für den praktischen Aufbau derartiger Schaltstrecken ange- geben worden. Dabei werden in der Regel die Schaltstreckenleiter in Form von Bändern aus supraleitendem Ma- terial, insbesondere Niob, auf isolierende Träger in Form von Platten, Zylindermänteln od. dgl. aufgebracht.
Dabei muss beim Aufwickeln des Supraleiters auf den Träger mit grosser Vorsicht gearbeitet werden, um Beschädigungen bzw. Abreissen zu vermeiden. Die Dicke der Niobbänder liegt beispielsweise in der Grössenordnung von etwa 1 bis 10 pm, die Breite bei wenigen Zentimetern.
Beim Aufbau der Schaltstrecken ist es weiter zweckmässig, darauf Rücksicht zu nehmen, dass man beim Schaltvorgang einen möglichst raschen Temperaturanstieg im Schaltstreckenleiter erhält. Gelangt man schnell in den Bereich hohen spezifischen Widerstandes, so werden die Gesamtverluste im Schaltstreckenleiter bis zum Abschalten durch die mechanischen Hilfsschalter kleiner. Ausserdem ist nur ein geringerer Aufwand für die Rückkühlung des Kühlmediums erforderlich.
Diese Betriebseigenschaften supraleitender Schaltstrecken stehen weitgehend im Gegensatz zu denen supraleitenden Spulen üblichen Aufbaus, da man dort in der Regel einen möglichst direkten Kontakt zwischen dem supraleitenden Material und dem Kühlmittel anstrebt. Bei einem solchen unmittelbaren Kontakt kann jedoch in einer supraleitenden Schaltstrecke die Temperatur im Schaltstreckenleiter während des Schaltvorganges nur relativ langsam ansteigen, da der Schaltstreckenleiter intensiv gekühlt wird. Dient als Kühlmittel flüssiges Helium, so kann es leicht zu einer stossartigen Heliumverdampfung kommen, bei welcher ein Druckstoss entsteht, der die Gesamtkonstruktion und insbesondere die Wand des Kryostaten belastet, in dem die Schaltstrecke angeordnet ist.
Verwendet man als Kühlmittel Helium in Gasform bei Temperaturen, die bei Atmosphärendruck geringfügig über 4, 20K liegen, so werden zwar solche Schockwirkungen vermieden und eine weniger intensive Kühlung erzielt, doch ist es schwierig, eine ausreichende elektrische Isolierung zu erreichen, die den auftretenden Windungsspannungen beim Durchlauf von Stosswellen sicher standhält.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die geschilderten Nachteile zu vermeiden und einen Aufbau des Supraleiters bei Schaltstrecken nach dem Hauptpatent anzugeben, der sowohl bei der Herstellung der Schaltstrecke als auch im Betrieb Vorteile bringt.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass der Supraleiter in wärmedämmendes Isoliermaterial eingebettet ist, dessen Dicke wenigstens auf einer dem Kühlmittel zugewandten Seite des Supraleiters so bemessen ist, dass der Supraleiter durch das Kühlmittel innerhalb der für die Schaltstrecke geforderten Wiedereinschaltzeit mit Sicherheit auf seine Betriebstemperatur abgekühlt ist.
Auf der andern Seite des bandförmigen Supraleiters kann das Isoliermaterial auch eine grössere Dicke aufweisen, die in erster Linie im Hinblick auf die angestrebte mechanische Festigkeit bemessen ist.
Bei einer vorteilhaftenAusführungsform der Schaltstrecke wird der bandförmige Supraleiter auf eine Kunststoffolie, beispielsweise aus Polyäthylenterephthalat, aufgebracht, beispielsweise durch Aufkleben an einzelnen Stellen. Der Supraleiter wird dann mit einer weiteren Kunstofffolie überdeckt. Beide Folien werden an den Rändern beispielsweise durch Verkleben oder Verschweissen miteinander verbunden, so dass der Supraleiter völlig von Isoliermaterial umschlossen ist. Die beiden Kunststoffolien können vorteilhaft verschieden dick sein.
Man kann jedoch auch den Supraleiter mit einer Isolierlackschicht überziehen und ihn auf eine Kunststofffolie aufbringen oder den Supraleiter allseitig mit einer Isolierlackschicht umhüllen.
Falls dies aus Herstellungsgründen erwünscht ist, kann der bandförmige Supraleiter auch aus mehreren, elektrisch parallelgeschalteten Teilbändern aufgebaut sein, die nebeneinander auf eine Kunststoffolie aufgebracht und mit Isoliermaterial überdeckt sind.
An Hand einiger Figuren und Ausführungsbeispiele soll die Erfindung noch näher erläutert werden.
Fig. l zeigt schematisch im Schnitt einen Ausschnitt einer beispielhaften Ausführungsform einer Schalt- strecke. Fig. 2 und 3 zeigen im Querschnitt weitere Ausführungsformen des erfindungsgemässen Schaltstreckenleiters,
In Fig. l ist ein Ausschnitt aus einer Spule einer Schaltstrecke im Schnitt dargestellt. Als Schaltstrecken- leiter dient ein supraleitendes Band-l-aus Niob, das eine Dicke von etwa 1 bis 10 Mm, vorzugsweise 3 bis
5 jum, haben und bis zu mehreren Zentimetern breit sein kann. Dieses Niobband-l-ist auf eine bandförmi- ge Polyäthylenterephthalatfolie --2-- mit einer Dicke von beispielsweise 10 bis 20 pm aufgeklebt.
Das Niob- band-l-ist mit einer weiteren bandförmigen Polyäthylenterephthalatfolie --3- überdeckt, die beispiels- weise etwa 6 bis 10 Mm dick sein kann. Die beiden Folien --2 und 3-- sind an ihren Rändern bei --4-- mitein- ander verschweisst, so dass das Niobband-l-vollständig von Kunststoff umschlossen ist. Das mit den Folien
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der Schaltstrecke fehlt daher die Kühlwirkung weitgehend, so dass im Niobband-l-ein steiler Temperatur- anstieg eintritt. Es verzögert sich auch die Wärmeabgabe an das Kühlmittel, so dass die dabei ansonsten ein- tretende stossartige Verdampfung ganz oder weitgehend vermieden wird.
Die Dicke der den Supraleiter umgebenden Kunststoffolie muss wenigstens auf einer dem Kühlmittel zugewandten Seite so bemessen werden, dass das Kühlmittel im Stande ist, innerhalb der geforderten Wiederein- schaltzeit die Rückkühlung des Supraleiters auf die Betriebstemperatur von beispielsweise etwa 4 K zu erzielen.
In dem in Fig. l dargestellten Ausführungsbeispiel, bei dem die Dicke der Folie -3- entsprechend bemessen ist, erreicht nach einem Schaltvorgang die Schaltstrecke in Sekundenbruchteilen wieder die für den supraleitenden Betriebszustand des Bandes-l-erforderliche Temperatur.
Hiezu sei ein Anwendungsbeispiel zahlenmässig kurz wiedergegeben. Es sei angenommen, dass beim Ansprechen der Schaltstrecke vor dem Abschalten durch den mechanischen Hilfsschalter innerhalb von etwa 50 msec das Niobband eine Temperatur von etwa 100 K erreicht. Nimmt man eine mittlere Wärmeleitfähigkeit der Kunststoffolie von 6. 10-6 cal/cm. 0C. sec an und berücksichtigt, dass bei einer Dicke des Bandes-l-von etwa 3 pm ein Wärmeinhalt von rund 3 ; 10-2 Wsec pro cm der Bandoberfläche an das Kühlmittel abgegeben werden muss, so kommt man zu dem Ergebnis, dass bei einer Dicke der Folie-3-von etwa 8 pm innerhalb von etwa 0, 1 sec das Niobband-l-wieder in den Bereich der Supraleitfähigkeit mit hoher Strombelastbarkeit rückgekühlt werden kann.
Diese Zeit reicht völlig aus, um Kurzschlussfortschaltungen zu ermöglichen, bei denen mit Wiedereinschaltzeiten von 0, 2 bis 0, 5 sec gerechnet wird.
Die auf dem Träger --5-- aufliegende Kunststoffolie --2-- ist zur Erhöhung der mechanischen Festigkeit des mit Isoliermaterial umhüllten Schaltstreckenleiters dicker bemessen als die an das Kühlmittel --6-- angrenzende Folie Falls zwischen dem Träger --5- und dem mitlsoliermaterial umhülltenSchaltstrecken- leiter-l-Zwischenräume für das Kühlmittel, beispielsweise in Form von schmalen in die Oberfläche des Trägers eingearbeiteten Kanälen, vorhanden sind, kann der Schaltstreckenleiter auch derart auf den Träger - aufgewickelt werden, dass die dünnere Kunststoffolie-3-dem Träger-5-zugekehrt ist.
Spielt die Geschwindigkeit der Rückkühlung keine ausschlaggebende Rolle, so besteht die Möglichkeit, die Dicke der Isolierstoffumhüllung weiter zu erhöhen, so dass die Auswirkungen eines Schaltvorganges auf das Kühlmittel noch weiter verringert werden. Eine erhöhte Dicke der Isolierstoffumhüllung kann insbesondere dann von
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Vorteil sein, wenn es auf eine Vergrösserung der Durchschlagsfestigkeit zur Beherrschung von Stossspannungen beim Durchlauf von Wanderwellen mit steiler Front ankommt.
Falls durch das Verschweissen der bandförmigen Kunststoffolien an den Rändern oder wegen der erforderlichen Durchschlagsfestigkeit der Abstand zwischen den nebeneinanderliegenden Windungen des bandförmigen Schaltstreckenleiters so grosse wird, dass infolge von zwischen den Windungen hindurchtretende Magnetfeldkomponenten die Stromdichte an den Bandrändern des Schaltstreckenleiters erhöht wird, können zur Führung des Magnetfeldes an den Stossstellen zwischen zwei nebeneinanderliegenden Windungen Streifen aus magnetisch leitendem, elektrisch isolierendem Material, beispielsweise aus Ferrit oder Ferrit-Kunststoff-Verbundmaterial, parallel zu den Bandwindungen angeordnet sein. In Fig. l sind solche, beispielsweise im Träger-S-versenkt
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und dann auf eine bandförmige Kunststoffolie -23- aufgeklebt ist.
Bei einer solchen Ausführungsform kann beispielsweise dieDicke derlsolierlackschicht-22-entsprechend denRückkühlbedingungen und die Dicke der Kunststoffolie -23- entsprechend der angestrebten mechanischen Festigkeit bemessen sein.
Bei der in Fig. 3 im Querschnitt dargestellten Ausführungsform eines Schaltstreckenleiters ist der bandför- mige Supraleiter aus mehreren, elektrisch parallelgeschalteten, nebeneinanderliegenden Teilbändern --31 bis 33-zusammengesetzt. Die Teilbänder-31 bis 33-sind nebeneinander auf eine bandförmige Kunststoffolie - 34-aufgeklebt. Eine weitere bandförmige Kunststoffolie -35- überdeckt die Teilbänder und ist an den Rändern bei-36-mit der Kunststoffolie-34-verschweisst. Eine solche Ausführungsform ist dann vorteilhaft, wenn der Schaltstreckenleiter eine grössere Breite haben soll, als die einzelnen verfügbaren supraleitenden Bänder.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Schaltstrecke für Starkstrom aus wenigstens einer supraleitfähigen, durch ihr Eigenmagnetfeld vom supraleitenden in den elektrisch normalleitenden Zustand schaltbaren Spule, bei welcher in der Umgebung der Spule magnetische Abschirmungen aus supraleitfähigem Material derart vorgesehen sind, dass im supraleitenden Zustand der Abschirmungen die von der Spule bei Stromdurchfluss erzeugten magnetischen Kraftlinien auf einen längeren Weg gezwungen sind als ohne Abschirmungen, so dass das Magnetfeld innerhalb der Spule kleiner ist als die niedrigste kritische Feldstärke an irgendeiner Stelle der Spule,
und dass beim Erreichen einer vorgegebenen Stromstärke in der Spule die Abschirmwirkung der Abschirmungen infolge des erhöhten Magnetfeldes wenigstens teilweise verschwindet und infolge der dabei auftretenden Verkürzung der magnetischen Kraftlinien das Magnet-
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Stelle der vom vorgegebenen Strom durchflossenen Spule ansteigt, wobei die Spule aus einem bandförmigen Supraleiter besteht, nach Patentschrift Nr. 297 832, dadurch gekennzeichnet, dass der Supraleiter (l) in wärmedämmendes Isoliermaterial (2,3) eingebettet ist, dessen Dicke wenigstens auf einer dem Kühlmittel (6) zugewandten Seite des Supraleiters so bemessen ist, dass der Supraleiter durch das Kühlmittel innerhalb der für die Schaltstrecke geforderten Wiedereinschaltzeit mit Sicherheit auf seine Betriebstemperatur abgekühlt ist.
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The parent patent no. 297.832 relates to a switching path for high-voltage currents consisting of at least one superconducting coil that can be switched from the superconducting to the normally electrically conductive state by its own magnetic field. The switching process begins with such a switching path when a certain critical magnetic field strength and a corresponding current density are reached when the switching path is subjected to a current load. The superconductor of the switching path can be arranged in the form of a strip in such a way that the self-magnetic field that forms in the coil runs parallel to the surface of the strip. Circuit-related measures when using such
Switching paths are explained in "Eelektrotechnische Zeitschrift", Edition A, Vol. 89 [1968], pp. 335 to 339, in particular p. 338, Fig. 6 and p. 339.
Difficulties in the operation of such switching sections are mainly due to the fact that there are often small differences in the material properties of the superconductor and in the formation of the magnetic field along the switching section superconductor, which is many kilometers long at high voltages
Can bring about a state. First of all, those points of the switching path whose critical magnetic field and critical current density are lower or are reached earlier than those of the other points of the switching path due to the aforementioned differences in the material properties and the formation of the magnetic field become normally conductive.
These isolated points, which are the first to become normally conductive, can burn through, which can lead to the destruction of the entire switching path. This is particularly critical in the case of a relatively slow current rise in the switching path, for example in the case of short circuits that are further away or when individual power supplies are not overloaded.
In order to ensure proper functioning of the switching path, it has been proposed in the parent patent to provide magnetic shields made of superconductive material in the vicinity of the coil in such a way that, in the superconducting state of the shields, the magnetic lines of force generated by the coil when current flows through it extend over a longer period Are forced away than without shields so that the magnetic field inside the coil is less than the lowest critical magnetic field strength at any point in the
Kitchen sink. If a specified current intensity is reached in the coil at which the switching process is to be triggered, then as a result of the increase in the magnetic field associated with the current increase in the coil, the
Shielding effect of the shields at least partially made to disappear.
As a result of the shortening of the magnetic lines of force, the magnetic field within the coil rises to a value above the highest critical magnetic field strength at any point on the coil through which the specified current flows.
Since the shielding effect of the superconducting shields disappears very quickly when the critical magnetic field of the shields is exceeded, the magnetic field in the coil, due to the shortening of the magnetic lines of force, practically abruptly passes through the critical area in which the critical magnetic field strengths at the individual Scatter points of the coil. As a result, the entire coil is converted very quickly from the superconducting to the electrically normal conducting state and a burning through of individual points of the coil and the associated destruction of the switching path is prevented.
Various examples for the practical structure of such switching paths are given in the parent patent. As a rule, the switching path conductors are applied in the form of strips of superconducting material, in particular niobium, to insulating carriers in the form of plates, cylinder jackets or the like.
Great care must be taken when winding the superconductor onto the carrier in order to avoid damage or tearing off. The thickness of the niobium strips is, for example, in the order of magnitude of about 1 to 10 μm, and the width is a few centimeters.
When setting up the switching paths, it is also advisable to take into account that the temperature rise in the switching path conductor is as rapid as possible during the switching process. If you quickly get into the area of high specific resistance, the total losses in the switching path conductor are smaller until the mechanical auxiliary switch is switched off. In addition, only less effort is required for recooling the cooling medium.
These operating properties of superconducting switching paths are largely in contrast to those of superconducting coils of conventional construction, since the aim there is usually as direct a contact as possible between the superconducting material and the coolant. With such a direct contact, however, the temperature in the switching path conductor in a superconducting switching path can only rise relatively slowly during the switching process, since the switching path conductor is intensively cooled. If liquid helium is used as the coolant, a sudden helium evaporation can easily occur, in which a pressure surge occurs, which loads the overall construction and in particular the wall of the cryostat in which the switching path is arranged.
If helium in gaseous form is used as a coolant at temperatures that are slightly above 4.20K at atmospheric pressure, such shock effects are avoided and less intensive cooling is achieved, but it is difficult to achieve sufficient electrical insulation to withstand the winding voltages that occur during the Withstands shock waves safely.
The invention is based on the object of avoiding the disadvantages described and of specifying a structure of the superconductor in switching sections according to the main patent, which is advantageous both in the manufacture of the switching section and in operation.
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According to the invention, this object is achieved in that the superconductor is embedded in a heat-insulating insulating material, the thickness of which is dimensioned at least on one side of the superconductor facing the coolant so that the superconductor is reliably cooled to its operating temperature by the coolant within the restart time required for the switching path is.
On the other side of the band-shaped superconductor, the insulating material can also have a greater thickness, which is primarily dimensioned with regard to the desired mechanical strength.
In an advantageous embodiment of the switching path, the strip-shaped superconductor is applied to a plastic film, for example made of polyethylene terephthalate, for example by gluing it at individual points. The superconductor is then covered with another plastic film. Both foils are connected to one another at the edges, for example by gluing or welding, so that the superconductor is completely enclosed by insulating material. The two plastic films can advantageously be of different thicknesses.
However, the superconductor can also be coated with an insulating varnish layer and applied to a plastic film or the superconductor can be covered on all sides with an insulating varnish layer.
If this is desired for manufacturing reasons, the band-shaped superconductor can also be constructed from several, electrically parallel-connected partial bands which are applied next to one another to a plastic film and covered with insulating material.
The invention will be explained in more detail using a few figures and exemplary embodiments.
1 shows schematically in section a detail of an exemplary embodiment of a switching path. 2 and 3 show in cross section further embodiments of the switching path conductor according to the invention,
In Fig. 1 a section of a coil of a switching path is shown in section. A superconducting strip-I-made of niobium, which has a thickness of approximately 1 to 10 μm, preferably 3 to
5 jum, and can be up to several centimeters wide. This niobium strip-1- is glued onto a strip-shaped polyethylene terephthalate film --2-- with a thickness of, for example, 10 to 20 μm.
The niobium tape 1 is covered with a further tape-shaped polyethylene terephthalate film 3, which, for example, can be about 6 to 10 µm thick. The two foils --2 and 3-- are welded to one another at their edges at --4-- so that the niobium strip-1-is completely enclosed by plastic. That with the foils
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the switching path therefore largely lacks the cooling effect, so that a steep temperature rise occurs in the niobium strip-1-. The release of heat to the coolant is also delayed, so that the sudden evaporation that would otherwise occur is completely or largely avoided.
The thickness of the plastic film surrounding the superconductor must be dimensioned at least on one side facing the coolant so that the coolant is able to recool the superconductor to the operating temperature of around 4 K, for example, within the required switch-on time.
In the exemplary embodiment shown in FIG. 1, in which the thickness of the film -3- is dimensioned accordingly, after a switching process the switching path again reaches the temperature required for the superconducting operating state of the strip-1 in fractions of a second.
For this purpose, an application example is given briefly in numerical terms. It is assumed that when the switching path responds before the mechanical auxiliary switch is switched off, the niobium strip reaches a temperature of about 100 K within about 50 msec. If one takes an average thermal conductivity of the plastic film of 6.10-6 cal / cm. 0C. sec on and takes into account that with a thickness of the strip-l-of about 3 pm, a heat content of about 3; 10-2 Wsec per cm of the strip surface has to be released to the coolant, the result is that with a thickness of the foil-3-of about 8 μm, the niobium strip-1-is back in the The area of superconductivity can be re-cooled with a high current carrying capacity.
This time is completely sufficient to enable short-circuit continuation, in which restart times of 0.2 to 0.5 seconds are expected.
The plastic film --2-- lying on the carrier --5-- is dimensioned thicker than the film adjoining the coolant --6--, if between the carrier --5- and, to increase the mechanical strength of the switching path conductor covered with insulating material If there are interstices for the coolant encased with insulating material, for example in the form of narrow channels worked into the surface of the carrier, the switching path conductor can also be wound onto the carrier in such a way that the thinner plastic film-3-the carrier -5-is facing.
If the speed of the recooling does not play a decisive role, it is possible to increase the thickness of the insulating material envelope further, so that the effects of a switching process on the coolant are further reduced. An increased thickness of the insulating material sheath can then in particular of
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Be an advantage when it comes to increasing the dielectric strength to control surge voltages when traveling through traveling waves with a steep front.
If, due to the welding of the strip-shaped plastic films at the edges or because of the required dielectric strength, the distance between the adjacent turns of the strip-shaped switching gap conductor becomes so large that the current density at the strip edges of the switching gap conductor is increased as a result of magnetic field components passing through between the turns, the Magnetic field at the joint between two adjacent turns strips of magnetically conductive, electrically insulating material, such as ferrite or ferrite-plastic composite material, be arranged parallel to the tape windings. In Fig. L those, for example, in the carrier-S-sunk
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and then glued to a strip-shaped plastic film -23-.
In such an embodiment, for example, the thickness of the insulating lacquer layer -22- can be dimensioned in accordance with the re-cooling conditions and the thickness of the plastic film -23- in accordance with the desired mechanical strength.
In the embodiment of a switching gap conductor shown in cross section in FIG. 3, the band-shaped superconductor is composed of several, electrically parallel-connected, adjacent partial bands -31 to 33-. The partial tapes 31 to 33 are glued to one another on a tape-shaped plastic film 34. Another strip-shaped plastic film -35- covers the partial strips and is welded to the plastic film -34 at the edges at -36-. Such an embodiment is advantageous when the switching path conductor is to have a greater width than the individual available superconducting tapes.
PATENT CLAIMS:
1.Switching path for high current from at least one superconducting coil, which can be switched from the superconducting to the normally electrically conductive state by its own magnetic field, in which magnetic shields made of superconductive material are provided in the vicinity of the coil in such a way that in the superconducting state of the shields that of the coil at The magnetic lines of force generated through the flow of current are forced to travel a longer distance than without shields, so that the magnetic field within the coil is smaller than the lowest critical field strength at any point in the coil,
and that when a predetermined current strength is reached in the coil, the shielding effect of the shields at least partially disappears as a result of the increased magnetic field and, as a result of the shortening of the magnetic lines of force, the magnetic force
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Place of the coil through which the specified current flows increases, the coil consisting of a band-shaped superconductor, according to patent specification No. 297 832, characterized in that the superconductor (1) is embedded in heat-insulating insulating material (2,3), the thickness of which is at least one the side of the superconductor facing the coolant (6) is dimensioned so that the superconductor is reliably cooled to its operating temperature by the coolant within the restart time required for the switching path.